SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

Возможности динамической перегрузки

Техническая справка по указаниям проектирования преобразователей постоянного тока SIMOREG (DC-MASTER): возможности динамической перегрузки. Описан контроль I2t, абсолютный предел тока 1,8-кратного номинального, методика расчёта допустимых циклов пиковой нагрузки по граничным кривым для времени цикла 300 с, а также настройка классов нагрузки через параметр P067. Страница предназначена инженерам-проектировщикам приводов, подбирающим преобразователь под повторно-кратковременный режим нагрузки.

Возможности динамической перегрузки - Указания по проектированию

Функции

Обзор функций

Указанный на типовой табличке преобразователя номинальный постоянный ток (= максимально допустимый длительный ток) во время работы может превышаться. Для величины превышения и его длительности существуют границы, суть которых разъясняется ниже.

Абсолютная верхняя граница для величины превышающего тока установлена на 1,8-кратном номинальном токе.

Максимальная длительность перегрузки зависит как от временной характеристики тока перегрузки, так и от предыдущей перегрузки и является специфичной для каждого конкретного преобразователя.

Каждой перегрузке должна предшествовать недогрузка (фаза нагрузки, в которой с ток < номинального). По истечении времени перегрузки ток нагрузки должен вернуться как минимум на величину ≤ номинального постоянного тока. Длительность динамической перегрузки может быть подвернута тепловому контролю (контроль по I2t). Контроль I2t рассчитывается исходя из временной характеристики текущего значения тока нагрузки и от временной характеристики эквивалентного значения для нагрева запирающего слоя тиристора от температуры окружающей среды. При этом в расчет берутся собственные особенности преобразователя (например, тепловое сопротивление и временные константы). При включении преобразователя запускается расчет с теми начальными величинами, которые были определены перед последним выключением или пропаданием сетевого напряжения. Условия внешней среды (температура и высота над уровнем моря) учитываются через настройку параметров.

Контроль I2t определяет, не превышает ли эквивалентный нагрев запирающего слоя допустимую величину. В качестве реакции на превышение могут быть заданы с помощью параметров два альтернативных варианта:

  • Предупреждение с понижением заданного значения тока якоря до номинального постоянного тока или
  • Ошибка с отключением прибора.

Контроль I2t может быть отключен. В этом случае ток якоря ограничивается на номинальном постоянном токе.

Конфигурация [PDF]

.

Для просмотра информации в формате PDF необходимо установить Adobe Acrobat Reader. Adobe Acrobat Reader

Конфигурация

Проектирование с учетом динамических перегрузок

Проектная документация содержит следующую информацию:

  • максимальное время перегрузки tan при пуске с холодной силовой частью и заданной постоянной перегрузкой
  • максимальная токовая пауза tab (максимальное время охлаждения) до достижения теплового состояния «холодная» для силовой части и
  • семейство граничных кривых для определения динамической перегрузки при установившемся, повторно-кратковременном тепловом режиме перегрузки (периодическая пиковая нагрузка).

Замечание: силовая часть определяется как «холодная» тогда, когда достигнутое эквивалентное значение нагрева запирающего слоя тиристора составляет 5% от максимально допустимого значения. Это состояние может быть опрошено через двоичный вход выбора.

Посторонние семейства граничных кривых для повторно-кратковременного режима перегрузки.

Семейство граничных кривых ссылается соответственно на время цикла периодического режима перегрузки общей длительностью (временем периода) в 300 сек. Само время цикла делится на два временных отрезка: основная длительность (текущее значение якорного тока ≤ номинального тока) и длительность перегрузки (якорный ток ≥ номинального).

Каждая граничная кривая представляет собой специфичный для преобразователя при соответствующем коэффициенте перегрузки максимальный ток основной нагрузки (граничный ток нагрузки, заданный в % от номинального постоянного тока) в течение минимального времени перегрузки (граничное время перегрузки). Тогда для остаточного времени пика нагрузки допустим максимальный ток, определяемый коэффициентом перегрузки. Если для желаемого коэффициента перегрузки не задана граничная кривая, то следует руководствоваться граничной кривой для следующего коэффициента перегрузки.

Семейство граничных кривых действительно для цикла пиковой нагрузки 300 сек. Простым методом подсчета можно проектировать пиковую нагрузку с большим временем цикла. Это показано ниже на примере двух основных задач.

Типы нагрузки

Чтобы SIMOREG DC-MASTER можно было просто согласовать с тем или иным профилем нагрузки на механизм привода, наряду с индивидуальным определением параметров с помощью граничных кривых динамической перегрузки, можно воспользоваться заранее определенными простыми циклами нагрузки.

Настройка в преобразователе SIMOREG производится в параметре Р067.

Указания

Поддержка установленного с помощью параметра Р067 класса нагрузки преобразователя SIMOREG DC-MASTER не контролируется. Если силовая часть позволяет, то можно даже превысить длительность перегрузки по сравнению с той, которая соответствует классу нагрузки. Это означает, что защита работающей машины или ее механической части отсутствует!

Для той или иной силовой части фактическая допустимая длительность перегрузки всегда выше, чем длительность перегрузки, соответствующая классу нагрузки. Поддержка фактически допустимой длительности перегрузки для силовой части контролируется преобразователем SIMOREG DC-MASTER.

Дополнительную информацию Вы можете получить, нажав кнопку с этим символом.

Характеристика [PDF]

.

Для просмотра информации в формате PDF необходимо установить Adobe Acrobat Reader. Adobe Acrobat Reader

Характеристика

Основная задача 1

  • Дано: преобразователь, длительность цикла, коэффицент нагрузки, длительность перегрузки
  • Найти: (мин.) длительность основной нагрузки и макс. ток основной нагрузки
  • Способ решения: см. таблицу 2

Пример для основной задачи 1

  • Дано:
  • преобразователь на 30 A
  • длительность цикла 113.2 сек
  • коэф. перегрузки 1.45
  • длит. перегрузки 20 сек
  • Найти:
  • (мин.) длительность основной нагрузки и
  • макс. ток основной нагрузки
  • Решение:
  • граничная кривая для преобразователя на 30 A
  • коэф.перегрузки 1.5
  • длит. перегрузки 300 = 300 с/113.2 с) x 20 с = 53 с ->
  • макс. основной ток нагрузки = 44% IBem = 13.2 A

Основная задача 2

  • Дано: преобразователь, время цикла, коэфф. перегрузки, ток основной нагрузки
  • Найти: макс. длительности перегрузки, минимум длительности основной нагрузки.
  • Способ решения см. табл. 3

Пример для основной задачи 2

  • Дано:
  • преобразователь на 30 A
  • длит. цикла 140 с
  • коэфф. перегрузки 1.15
  • ток основной нагрузки = 0,6 Irated = 18 A
  • Найти:
  • макс. длит. перегрузки
  • мин. длит. основной нагрузки

Решение:

  • граничная кривая для преобразователя на 30 A
  • коэф.перегрузки 1.2
  • ток основной нагрузки = 60 % Irated ->
  • длит. перегрузки 300 = 127 с
  • макс. длител. перегрузки =
  • (140 с/300 с) x 127 s = 59 с
  • минимум длител. основной нагрузки =
  • 140 с – 59 с = 81 с
Определение
Длительность основной нагрузки 300 мин. длительность основной нагрузки для времени цикла 300 сек. (длительность перегрузки 300 сек.)
Длительность перегрузки300 макс. длительность перегрузки для 300 сек.

Таблица 1 Разъяснение обозначений

Длительность цикла
< 300 s >=300 s
1. Кривая соответствует Выбору граничной кривой для данного преобразователя и заданного коэффициента перегрузки (см. рис. 5/1)
2. Длительность перегрузки300 = 300 с/ длит. цикл x длит. перегрузки Длит. перегрузки300
3. Длительность основной нагрузки 300 = 300 с - длит. перегрузки300
4. Длительность основной нагрузки300<длительности основной нагрузки300 для макс. тока основной нагрузки = 0 Да: требуемое время цикла не может быть спроектировано Нет: считать макс. ток основной нагрузки для длительности перегрузки300 с граничной кривой.
5. %-доля, соответствующая току основной нагрузки %-доля для тока основной нагрузки считать с диаграммы

Таблица 2 Ход решения основной задачи 1

Длительность цикла
< 300 с >= 300 с
1. Кривая соответствует Выбору граничной кривой для данного преобразователя и заданного коэффициента перегрузки (см. рис. 5/1)
2. Макс. длительность перегрузки = Время цикла 300 с / x длительность перегрузки300 300 с - длительность осн. нагрузки300
3. Мин. длительность основной нагрузки = Длит. цикла - макс. длит. перегрузки Длит. цикла - макс. длит. перегрузки

Таблица 3 Ход решения основной задачи 2

Дополнительную информацию Вы можете получить, нажав кнопку с этим символом.

Ключові факти

  • Абсолютная верхняя граница тока перегрузки — 1,8-кратный номинальный ток преобразователя.
  • Длительность динамической перегрузки контролируется тепловым контролем I2t на основе эквивалентного нагрева запирающего слоя тиристора.
  • Реакция на превышение нагрева — либо предупреждение со снижением задания тока якоря до номинального постоянного тока, либо ошибка с отключением прибора; контроль I2t можно отключить, тогда ток ограничивается номинальным.
  • Силовая часть считается «холодной», когда эквивалентный нагрев запирающего слоя тиристора составляет 5% от максимально допустимого значения; состояние опрашивается через двоичный вход.
  • Семейства граничных кривых для повторно-кратковременного режима действительны для времени цикла 300 сек.
  • Классы нагрузки задаются в параметре Р067; поддержка выбранного класса нагрузки не контролируется, контролируется фактическая допустимая длительность перегрузки силовой части.
  • Пример задачи 1: преобразователь 30 A, цикл 113,2 с, коэффициент перегрузки 1,45 (кривая 1,5), длительность перегрузки 20 с → макс. основной ток нагрузки = 44% I_Bem = 13,2 A.
  • Пример задачи 2: преобразователь 30 A, цикл 140 с, коэффициент перегрузки 1,15 (кривая 1,2), ток основной нагрузки 0,6 I_rated = 18 A → макс. длительность перегрузки 59 с, мин. длительность основной нагрузки 81 с.

Питання та відповіді

Какой максимальный ток перегрузки допускает преобразователь SIMOREG?
Абсолютная верхняя граница превышающего тока установлена на уровне 1,8-кратного номинального тока. Максимальная длительность перегрузки зависит от характеристики тока, предыдущей нагрузки и конкретного преобразователя.
Что происходит при превышении тепловой нагрузки тиристоров?
Контроль I2t определяет превышение эквивалентного нагрева запирающего слоя и реагирует либо предупреждением с понижением задания тока якоря до номинального тока, либо ошибкой с отключением прибора — вариант задаётся параметрами.
Можно ли отключить контроль I2t?
Да, контроль I2t может быть отключён. В этом случае ток якоря ограничивается на номинальном постоянном токе.
На какое время цикла рассчитаны граничные кривые динамической перегрузки?
Семейство граничных кривых действительно для времени цикла периодического режима перегрузки 300 сек. Для большего времени цикла применяется пересчёт простой пропорцией.
Когда силовая часть считается «холодной»?
Когда достигнутое эквивалентное значение нагрева запирающего слоя тиристора составляет 5% от максимально допустимого. Это состояние может быть опрошено через двоичный вход выбора.
Как задаётся класс нагрузки в SIMOREG DC-MASTER?
Класс нагрузки настраивается в параметре Р067. Поддержка установленного класса не контролируется — защита машины отсутствует; контролируется только фактически допустимая длительность перегрузки силовой части.